Главная --> Справочник терминов


Лабораторной ректификационной Так как большинство процессов газификации угля, обсужденных в гл. 9, прошли стадию апробации, то достоверность оценки затрат будет, очевидно, находиться в определенной зависимости от состояния технического развития и промышленного освоения тех процессов, которые уже осуществлены. Уникальным среди рассмотренных процессов газификации угля в крупных масштабах является процесс «Лурги», широко применяемый в промышленных масштабах в различных районах мира, поэтому оценка •себестоимости газа в данном процессе может рассматриваться как наиболее корректная среди подобных расчетов. Данные по себестоимости газа в других процессах, таких, как «ХАЙГАЗ», «БИ-ГАЗ», «СО2-акцептор», «Синтан» и «Бателле—Юнион Карбайд», которые испытаны в масштабе больших пилотных установок, получены с меньшей степенью достоверности, однако их следует рассмотреть в связи с возможным строительством заводов в будущем. И, наконец, оценка затрат для процессов, которые к моменту написания книги изучались, в лабораторных масштабах в тот или иной момент времени должны быть учтены с определенной степенью осторожности.

Поэтому изначально была очевидна необходимость разработки путей годного синтеза простагландинов, и десятки лабораторий в разных странах 1ачали исследования в этой области. Именно благодаря решению задачи толного синтеза природных простагландинов и большого числа их искусст-зеяных аналогов удалось в сравнительно короткий срок добиться действительно впечатляющих успехов как в понимании механизма действия про-ггагландинов, так и в разработке путей их практического использования в <едицинс и ветеринарии [5Ь]. Благодаря исключительно высокой активно-!ти (в концентрациях порядка нанограмм на 1 мл) как природных ПГ, так и 1екоторых их синтетических аналогов, синтез этих соединений даже в лабораторных масштабах (от сотен миллиграммов до нескольких килограммов в хэд) способен удовлетворить потребности целой страны.

пользуют при получении в лабораторных масштабах незамещенных ацетиленидов натрия и лития. Синтез же таким путем замещенных ацетиленидов нерационален из-за потери третьей части исходного терминального алкина вследствие его восстановления и в связи с загрязнением образующимся алкеном продуктов последующего алкилирования ацетиленида. Более удобным методом в этом случае представляется реакция обмена между терминальным алкином и амидом щелочного металла. Так как аммиак является существенно более слабой кислотой, чем алкины-1, образование ацетиленидов проходит до конца и, как правило, с количественным выходом.

Поэтому изначально была очевидна необходимость разработки путей полного синтеза простагландинов, и десятки лабораторий в разных странах начали исследования в этой области. Именно благодаря решению задачи полного синтеза природных простагландинов и большого числа их искусственных аналогов удалось п сравнительно короткий срок добиться действительно впечатляющих успехов как в понимании механизма действия про-стагландинов, так и в разработке путей их практического использования в медицине и ветеринарии [5Ь]. Благодаря исключительно высокой активности (в концентрациях порядка нанограмм на 1 мл) как природных ПГ, так и некоторых их синтетических аналогов, синтез этих соединений даже в лабораторных масштабах (от сотен миллиграммов до нескольких килограммов в год) способен удовлетворить потребности целой страны.

Суммарное превращение (1 — >-2), представленное схемой 2.1, нелегко пронести в лабораторных масштабах для простых ал-

В общем случае иыходи при прямом окислении аренов в хинопы невысоки [Т-5] (схема 5.5}*, однако в тех случаях, когда углг-водород легко доступен, а образующийся хшгон стабилен, этсч способ может оказаться синтетически ценным. Бензол не имеет смысла окислять R 1,4-бсизохинон в лабораторных масштабах [схема 5.5 (я)], хотя при анодном окислении "6] хинон образуется с выходом 76%, а ь силыюкислых средах такое окисление

* Для пронедп)1Ня таких реакций и лабораторных масштабах также inn-O используется зиачнгельио (Siuice дешевая и доступная азотная КЕСЯОТИ в самых различных растнорителях (Voget A.., in: Ullmanr/s Encyclopadie Лег TQChrjjshcn Chemie, Band 7, S. Гз79—5Й4, Verlag Chemic, Weinhcim. 1СЛ9; Козо-№3 Л. А., Денисенко Г. И., ЖПХ, 1SJ80, 53, с. 1918)**. — Прим, пс.рев.

О способности этигп икис-гштеля атаковать ароматический цикл MtixHtj судить пи тому, что обработка бентла гетраоксидом рутения вызывает сильный в:фыв [2]. Контролируемое окисление феиантрспа с образованием Э.Ш-фслантрснхнпона \'?\* возмиж-нп при использовании тетраокснда рутения v тетрахлорпмстапе при -5СС, однако мгновенная реакция с этим окислителем (Зен-зш1н и иирндиггя позволяет сделать выйод \1], что этот тетра-пксид может стать новым реагентом для расщепления ароматического ядра алкилбеизилов, причем-в ходе окислении остается летрпнутий боковая цепь. Важное доказательство пчлезггоггн тс-траоксида рутения как реагента для селектииггого окисления ароматических колец получено к ходе структурных исследований 3-фенилциклобутанкарбо]]пвой киспоты, окисление которой этим тстраоксидом даст известную чис-1тЗ-циклоПутанкарГ)пнивут кислоту (таил. 5.9, пример 1)**. Аналогично окисляются л-ОМо, JH-AAe-, п-Г-, м-р- и ж-СР3-прои^водные чыс-З-фелилциклчбутан-карбоновой кислоты [7]. Окисление в лабораторных масштабах 4-грег-бутилфепола и феиилцнклогексана в двухфазной системе вода^тстрахлорометаи с использинапием каталитических количеств трихлорида рутения или гидратированного диоксида рутения как предшественников тсграпксияа в сочетании с мета-перподатом ];атрия в качестве второго окислителя даьт соответственно пивалииовую кислоту и циклогексанкарСоЕЮвую кислоту, однако с довольно низкими выходами*** (табл. 5.У, примеры 2 и 3).

Поскольку методики, включенные в сборник, предназначены для воспроизведения в лабораторных масштабах и условиях, описания синтезов, как правило, рассчитаны на один или несколько циклов процесса и не включают всех данных, необходимых для организации постоянных производственных установок.

Тем не менее, долгое время считалось, что гидросилили-рование ацетилена трихлорсиланом и алкилдихлорсиланами не является удобным методом синтеза соответствующих ви-нилзамещенных силанов даже в лабораторных масштабах ш. Прежде всего, это связано с тем, что к ацетилену может присоединяться не только одна (как это требуется уравнением 15), но и две молекулы трихлорсилана или алкилдихлорсила-на по схеме (16). Свободнорадикальное (термическое 65> ш, фотохимическое ш или инициируемое органическими перок-сидами 112~~ш) гидросилилирование ацетилена HSiCI3 хотя и удается осуществить, но выход ВТХС оказывается незначи-тельным (не выше 10%), а сама реакция протекает очень медленно. При этом вторая реакция часто протекает быстрее, чем первая, что приводит к низким выходам ВТХС и ВАДХС.

пр!ведении реакции в обычных лабораторных масштабах составляет 98я;). Свей [38] получил

Как уже отмечалось, многие методы оценки качества ароматических углеводородов применяют в силу сложившихся традиций и использование их не всегда оправдано. Определение ресурсов веществ в исходном сырье — в каменноугольной смоле или сыром бензоле — осуществляется зачастую по схеме, имитирующей в лабораторных условиях промышленный технологический процесс. Так, сырой бензол предварительно отгоняют, нагревая пробу до 180°С, очищают серной кислотой и подвергают ректификации на лабораторной ректификационной колонне [43, с. 299— 305]. Этот длительный и трудоемкий метод анализа может и должен быть заменен методом газожидкостной хроматографии [43, с. 305—311].

Проще и легче вписывается в существующую схему переработки способ изомеризации псевдокумолов в присутствии хлористого алюминия [107]. Он может быть осуществлен при умеренных (130—160 °С) температурах и атмосферном давлении. Степень превращения псевдокумола в таких условиях при продолжительности реакции 2—3 ч составляет 66—68%. Недостатком метода является то, что в присутствии хлористого алюминия протекают и другие реакции, в результате чего селективность процесса в направлении изомеризации псевдокумола в мезитилен невысока. Как показали промышленные опыты [60, 94], только 25—26% от всего прореагировавшего псевдокумола превращается в мезитилен, еще 4—5% изомеризуется в гемимеллитол; значительно большее количество псевдокумола (65—67%) в результате диспропорци'ониро-вания превращается в изомеры ксилола, толуол и углеводороды СюНн (дурол, изодурол, пренитол). Среди продуктов реакции обнаружены даже насыщенные углеводороды. Вследствие многообразия протекающих реакций состав получаемого изомеризата сложен и, несмотря на отсутствие в нем этилтолуолов, для выделения мезитилена требуется очень четкая ректификация. Основную трудность в этом случае представляет отделение насыщенных углеводородов. Так, для получения из изомеризата 98%-ного мезитилена потребовалась двухступенчатая ректификация, причем на II ступени она осуществлялась на лабораторной ректификационной колонке эффективностью 75 т. т. и флегмовом числе~8Ф— 100 [60].

Широкое применение получили конденсаторы, в которых происходит полная конденсация всех паров, прошедших через колонку. Такие конденсаторы снабжены краном для отбора дистиллята. Схема лабораторной ректификационной установки, снабженной таким конденсатором, изображена на рис. 44. Поворачивая кран 7, можно менять соотношение между количеством флегмы и конденсата.

Широкое применение получили конденсаторы, в которых происходит полная конденсация всех паров, прошедших через колонку. Такие конденсаторы снабжены краном для отбора дистиллята. Схема лабораторной ректификационной установки, снабженной таким конденсатором, изображена на рис. 44. С помощью крана 7 можно регулировать соотношение между количеством флегмы и конденсата.

Теперь обратимся к работе лабораторной ректификационной колонки с насадкой. На рис, 26 * видно, что колонка имеет головку полной конденсации, которая состоит из конденсатора (обратного холодильника) (/), крана (2) для отбора дистиллята, нисходящего холодильника (3) для охлаждения дистиллята, трубки (6) для термометра, соединительной трубки (7) дли сообщении с атмосферой или с вакуум-насосом. Головка соединяется с центральной трубкой колонки через верхний счетчик капель — счетчик орошения (9).

В куб лабораторной ректификационной колонки, представляющий собой трехгорлую колбу емкостью 250 мл, помещают 67,6 г (0,725 моль) N-метилкарбаминоилхлорида (см. примечания 1,2) и 50 мл четыреххлористого углерода; смесь охлаждают до 10—15 °С и прибавляют по каплям 87,8 г (0,725 моль) диметиланилина. После прибавления диметиланилина реакционную массу перегоняют на лабораторной ректификационной колонке, отбирая фракцию с т. кип. 35—40 °С. Получают 40,5 г продукта; выход 98% (от теоретического). При повторной перегонке отбирают предгон (около Зг) с т. кип. 35—37,8 °С и собирают фракцию (т. кип. 37,8—38,0 °С), состоящую из чистого метилизоцианата (см. примечание 3).

Схема лабораторной ректификационной

лабораторной ректификационной колонной обычного типа. Для разделения

Последовательность работы при перегонке на лабораторной ректификационной колонке такова.

На рис. 28 показана конструкция обычной лабораторной ректификационной колонки. Изготовляют колонки с различной производительностью и эффективностью. Производительность колонки (пропускная способность) при применении одинаковых насадок зависит от диаметра колонки, а эффективность — от высоты ее. Высота колонки, соответствующая одной теоретической ступени, для наиболее эффективных насадок может составлять всего 1 — 2 см.

* При отсутствии специальной колонки можно воспользоваться обычной лабораторной ректификационной колонкой. Однако, ввиду того, что бензольный слои азоотрона будет отводиться из колонки совместно с нижним слоем, необходимое для осушки спирта количество бензола будет значительно больше.




Лабораторного практикума Лакокрасочной промышленности Ламеллярная структура Легкокипящих компонентов Легколетучих продуктов Лекарственных препаратов Ленинградского университета

-
Яндекс.Метрика